(57)【要約】  【課題】  ＬＤからの光をファイバ入射端面のコア部に導くための位置調整を簡易かつ迅速にすることができ、さらにはＬＤからの光が形成するスポットとコアの高精度な位置決めも迅速に達成できる光通信装置を提供することを目的とすること。  【解決手段】  光通信装置は、光源と、光ファイバと、光源と光ファイバとの間に配設され、少なくとも一面に、入射した光を入射端面に良好に収束させる内側領域と、入射した光を拡散させる外側領域とを有する集光レンズと、集光レンズを介して光が入射端面で形成するスポットを、該端面上で走査する移動手段と、入射端面を介して入射する光を受光する受光手段と、受光手段により受光された光が所定の条件を満たすまで前記移動手段を駆動制御する制御手段を有する構成にした。【選択図】    図１
2005326603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報により変調された光を照射することができる光源と、
前記光が入射する入射端面を持ち、前記入射端面におけるコア部に入射した前記光を透過する光ファイバと、
前記光の光路上、前記光源と前記入射端面との間に配設され、入射した光を前記入射端面に収束させる内側領域と、入射した光を拡散させる外側領域とを有する集光レンズと、
前記集光レンズを介して前記光が前記入射端面で形成するスポットを前記入射端面上でもれなく移動させる移動手段と、
前記入射端面を介して入射する前記光を受光する受光手段と、
前記受光手段により受光された前記光が所定の条件を満たすまで前記移動手段を駆動制御する制御手段を有することを特徴とする光通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光通信装置において、
前記移動手段は、前記スポットを主走査方向に移動させると共に、所定ピッチで該主走査方向と直交する副走査方向にずらすことにより、前記入射端面上で前記スポットを走査させ、
前記スポットの周辺部は、少なくとも前記主走査方向と交わる方向に拡散していることを特徴とする光通信装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光通信装置において、
前記外側領域は、入射した光束を前記内側領域よりも積極的に拡散させる為に大きな収差を付与するように構成されることを特徴とする光通信装置。
【請求項４】
請求項３に記載の光通信装置において、
前記収差は、球面収差であることを特徴とする光通信装置。
【請求項５】
請求項３に記載の光通信装置において、
前記収差は、非点収差であることを特徴とする光通信装置。
【請求項６】
請求項５に記載の光通信装置において、
前記外側領域は、該外側領域を透過した前記光により形成されるスポットの拡散方向が前記副走査方向と一致するような非点収差を付与することを特徴とする光通信装置。
【請求項７】
請求項１または請求項２に記載の光通信装置において、
前記外側領域は、前記内側領域とは異なる焦点距離を有するように構成されることを特徴とする光通信装置。
【請求項８】
請求項１または請求項２に記載の光通信装置において、
前記外側領域は、前記内側領域よりも入射した光を拡散させる回折構造を持つことを特徴とする光通信装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載の光通信装置において、
前記内側領域と前記外側領域は、前記集光レンズにおける少なくとも一方の面において、それぞれ異なる面形状を有することにより区別され、
前記内側領域は、入射した光を前記入射端面に収束させるような面形状を有し、
前記外側領域は、前記内側領域とは異なる面形状であることを特徴とする光通信装置。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載の光通信装置において、
前記内側領域と前記外側領域は、互いの面形状が、前記内側領域と外側領域の境界位置において略連続となるように構成されることを特徴とする光通信装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の光通信装置において、
前記外側領域は、前記内側領域側に前記内側領域の面形状から前記外側領域の面形状に連続して変化する面形状を持つ中間領域を有することを特徴とする光通信装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の光通信装置において、
前記中間領域は、一次微分が連続した面形状であることを特徴とする光通信装置。
【請求項１３】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の光通信装置において、
前記内側領域は、入射した光を前記入射端面に収束させるような屈折率に設定されており、
前記外側領域は、前記内側領域とは異なる屈折率に設定されていることを特徴とする光通信装置。
【請求項１４】
請求項１から請求項１３のいずれかに記載の光通信装置において、
前記入射端面は、該端面で反射した前記光が反射位置に対応した光強度分布を持つように構成されており、
前記受光手段は、前記入射端面で反射した前記光を受光することを特徴とする光通信装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の光通信装置において、
前記入射端面は、コア部とクラッド部間に所定寸法の段差が形成されていることを特徴とする光通信装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の光通信装置において、
前記所定寸法は、前記反射光が前記段差によって回折するような寸法であることを特徴とする光通信装置。
【請求項１７】
請求項１４から請求項１６に記載の光通信装置において、
前記制御手段は、前記受光手段により受光された光の強度分布が基準分布が有する所定の特徴を有するまで前記移動手段を駆動制御することを特徴とする光通信装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の光通信装置において、
前記制御手段は、前記受光手段により受光された光の強度分布に対応する信号が基準分布に対応する信号と略一致するまで前記移動手段を駆動制御することを特徴とする光通信装置。
【請求項１９】
請求項１から請求項１３のいずれかに記載の光通信装置において、
前記光ファイバは、該光ファイバ内に入射した前記光の一部を取り出し自在に構成され、
前記受光手段は、前記光ファイバから取り出された前記光の一部を受光することを特徴とする光通信装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の光通信装置において、
前記制御手段は、前記受光手段により受光された光の光量が所定値以上になるまで前記移動手段を駆動制御することを特徴とする光通信装置。
【請求項２１】
請求項１から請求項２０のいずれかに記載の光通信装置において、
前記集光レンズは、前記入射端面に入射した光をコア内に有効に取り込むための最大開口数をＮＡ０、前記集光レンズと前記入射端面間の距離をＬとすると、前記内側領域の径φは、以下の条件（１）、
φ≦ＮＡ０×２Ｌ・・・（１）
を満たすことを特徴とする光通信装置。
【請求項２２】
請求項１から請求項２１のいずれかに記載の光通信装置において、
前記移動手段は、前記集光レンズを光軸と直交する方向に駆動することにより、前記スポットを前記入射端面上で走査させることを特徴とする光通信装置。
【請求項２３】
請求項１から請求項２１のいずれかに記載の光通信装置において、
前記移動手段は、前記光源を光軸と直交する方向に駆動することにより、前記スポットを前記入射端面上で走査させることを特徴とする光通信装置。
【請求項２４】
請求項１から請求項２１のいずれかに記載の光通信装置において、
前記移動手段は、集光レンズとファイバ端面の間に設置され、入射光束を前記第一の方向および前記第二の方向に偏向する透過型偏向部材を有することを特徴とする光通信装置。
【請求項２５】
請求項２４に記載の光通信装置において、前記透過型偏向部材は、頂角を変化させることができる頂角可変プリズムであることを特徴とする光通信装置。
【請求項２６】
請求項１から請求項２１のいずれかに記載の光通信装置において、
前記移動手段は、前記光ファイバを光軸と直交する方向に移動することにより、前記スポットを前記入射端面上で走査させることを特徴とする光通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザ（以下、ＬＤと記す）から照射される光を利用して光通信を行う光通信装置の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信装置は、ＬＤで発光し情報による変調を施された光を光ファイバに伝達させる為の装置であり、ＬＤ、ＬＤからの光を集光させるレンズ、光ファイバ等の光学部品から構成される。光ファイバー通信を加入者宅内に引き込む回線終端装置（ＯＮＵ；Optical Network Unit）として使用される光通信モジュールでは、一般的に、送受信を一本の光ファイバで行う双方向型の通信に対応するため、光通信モジュール内にさらに受光素子や、異なる波長の光を分離するためのＷＤＭ（Wavelength Division Multiplex）フィルタ等が備えられる。
【０００３】
このような光通信モジュールでは、ＬＤからの光を光ファイバのコアの略中心に集光させるため、ＬＤは、コア径が数μｍの光ファイバに対して高精度で位置決めされる。そして通常、これらの光学部品は溶着あるいは接着剤を用いて堅固に固定される。従来の位置調整方法としては、例えば、下記の特許文献１に開示される。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−９４９４７号公報
【０００５】
特許文献１に開示される位置調整方法によれば、光ファイバから射出された光の光量を検出し、最も該光量が多い状態をもって、コアの略中心にＬＤからの光が入射していると判断する。
【０００６】
しかしながら、一般にファイバ入射端面におけるコア部とクラッド部の境界を判別するのは困難である。また、ファイバ入射端面において、コア部はクラッド部に比べて非常に小さい。そのため特許文献１に記載の方法を使用するためには、光ファイバから射出された光の光量が検出されるまでＬＤと光ファイバの相対的な位置調整を試行錯誤で繰り返さなければならず手間と時間がかかり効率が悪かった。従って必然的に、光通信に好適なスポットとコアの位置関係、つまりスポット中心とコア中心が一致した関係を確保するまでの手間や時間もかかってしまった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上の諸事情に鑑み、本発明は、ＬＤからの光をファイバ入射端面のコア部に導くための位置調整を簡易かつ迅速にすることができ、さらにはＬＤからの光が形成するスポットとコアの高精度な位置決めも迅速に達成できる光通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本願発明に係る光通信装置は、情報により変調された光を照射する光源と、光が入射する入射端面を持ち、入射端面におけるコア部に入射した光を透過する光ファイバと、光の光路上、光源と光ファイバとの間に配設され、入射した光を入射端面に良好に収束させる内側領域と、入射した光を拡散させる外側領域とを有する集光レンズと、集光レンズを介して光が入射端面で形成するスポットを入射端面上でもれなく移動させる移動手段と、入射端面を介して入射する光を受光する受光手段と、受光手段により受光された光が所定の条件を満たすまで移動手段を駆動制御する制御手段を有することを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、集光レンズを介した光が光ファイバの入射端面に形成するスポットは、主として内側領域を透過した光が入射端面に入射することにより形成される、ガウス分布の中心近傍の強度と略同一の高い強度を持つ中央部と、外側領域を透過した光が入射端面に入射することにより形成される、該中央部の周囲であって、ガウス分布よりも大きな広がりを持つ周辺部とからなる。つまり、本発明に係る装置で形成されるスポットは、従来の光通信装置の構成において、光ファイバの入射端面で形成されるスポットよりも巨大化される。このように本発明によれば、入射端面上に形成されるスポットは、光通信に好適な強度を保持しつつも、迅速に初期の位置調整を達成するのに相応しい状態にある。このようなスポットを入射端面上で走査することにより、走査範囲を広く取ることができるため、従来の初期の位置調整よりも短時間かつ簡易に入射端面におけるスポットをコア部近傍に導くことが可能になる。結果として、本発明によれば、スポット中心とコア中心を一致させる高精度な位置決めも迅速に達成される。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、移動手段は、スポットを主走査方向に移動させると共に、所定ピッチで主走査方向と直交する副走査方向にずらすことにより、入射端面上でスポットを走査させている。そして、スポットの周辺部は、少なくとも主走査方向と交わる方向に広がりを持てばよい。
【００１１】
上記のようなスポットを形成するために、外側領域は、入射した光束に前記内側領域よりも大きな収差を付与するように構成することができる（請求項３）。該収差としては、例えば球面収差や非点収差が例示される。非点収差を付与する場合、外側領域を透過した光により形成されるスポットの長手方向が副走査方向と一致するような非点収差であることが望ましい。
【００１２】
他にも、上記のようなスポットを形成するために、外側領域は、内側領域とは異なる焦点距離を有するように構成したり、内側領域よりも入射した光を収束させる性能を低く抑える回折構造を持つ構成にしたりしてもよい。
【００１３】
各領域が上述した特徴を有するためには、内側領域と外側領域は、集光レンズにおける少なくとも一方の面において、それぞれ異なる面形状を有することにより区別される。より詳しくは、内側領域は、入射した光を入射端面に良好に収束させるような面形状にして、外側領域は、内側領域とは異なる面形状にする。他にも、内側領域と外側領域で屈折率を変える構成にしてもよい。詳しくは、内側領域は、入射した光を入射端面に収束させるような屈折率に設定し、外側領域は、内側領域とは異なる屈折率に設定する。なお、屈折率を変えることにより二つの領域が形成された集光レンズの製造方法としては、グレートインデックスレンズ・ファイバーの製造方法に準ずる方法が想定される。例えば領域が分割されていない通常のレンズの外側領域または内側領域の一方ににゲルマニア（ＧｅＯ２）やホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）等をドープする。これにより、内側領域と外側領域の屈折率差を発生させることができる。
【００１４】
内側領域と外側領域が異なる面形状として構成される場合、内側領域と外側領域は、互いの形状が、内側領域と外側領域の境界位置において略連続となるように構成されることが望ましい（請求項１０）。例えば、外側領域は、内側領域側に内側領域の面形状から外側領域の面形状に連続して変化する面形状を持つ中間領域を有するように構成することができる（請求項１１）。該中間領域は、例えば一次微分が連続した面形状として表される（請求項１２）。
【００１５】
また、光ファイバは、入射端面が該端面で反射した光が反射位置に対応した光強度分布を持つように構成されており、受光手段は、入射端面で反射した光を受光するように構成することができる（請求項１４）。具体的には、入射端面において、コア部とクラッド部間に所定寸法の段差を形成する（請求項１５）。所定寸法は、反射光が段差によって回折するような寸法であることが望ましい（請求項１６）。このような構成の場合、制御手段は、受光手段により受光された光の強度分布が基準分布が有する所定の特徴を有するまで移動手段を駆動制御するとよい（請求項１７）。ここで、光強度分布が基準分布と略一致するまで駆動制御すれば、スポットをコア近傍に導く初期の位置調整だけでなく、該スポットの中心と該コアの中心が一致するような高精度な位置決めまで自動的に行うことができる（請求項１８）。
【００１６】
より詳しくは、上記の所定寸法は、光の波長をλとし、媒質の屈折率をｎとすると、略λ／（４ｎ）よりも小さい値、例えば略λ／（８ｎ）に設定される。また、入射端面における段差は、コアがクラッドよりも突出することにより形成されても良く、コアがクラッドよりも凹むことにより形成されても良い。コアを突出あるいは凹ませるためにはフォトリソ技術を用いることができる。なお、より高精度な位置決めを実現するためには、コアの端面とクラッドの端面とを略平行になるように加工することが好ましい。
【００１７】
また、光ファイバは、該光ファイバ内に入射した光の一部を取り出し自在に構成されており、受光手段は、光ファイバから取り出された光の一部を受光するように構成することができる（請求項１９）。このような構成の場合、制御手段は、受光手段により受光された光の光量が所定値以上になるまで移動手段を駆動制御するとよい（請求項２０）。
【００１８】
請求項２１に記載の発明によれば、集光レンズは、入射端面に入射した光をコア内に有効に取り込むための最大開口数をＮＡ０、集光レンズと入射端面間の距離をＬとすると、内側領域の径φは、以下の条件（１）、
φ≦ＮＡ０×２Ｌ・・・（１）
を満たすように構成される。集光レンズの内側領域が条件（１）を満たすように構成することにより、内側領域と外側領域の境界を、初期の位置調整を迅速化するためのスポットの巨大化を行うと同時に光通信に好適な強度の光を十分にコア部へ導けるような適切な位置に設定することができる。
【００１９】
また、移動手段としては、集光レンズや光源、もしくは光ファイバを駆動することにより、スポットを入射端面上で走査させてもよい。他にも、移動手段は、集光レンズとファイバ端面の間に設置され、入射光束を第一の方向および第二の方向に偏向する透過型偏向部材を有する構成にしても良い。透過型偏向部材としては、頂角を変化させることができる頂角可変プリズムが例示される。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように本発明によれば、光通信に必要十分な光強度を中心に有しつつも、従来の光通信装置において入射端面に形成されるスポットよりも大きなスポットを形成することにより、走査範囲を広く確保することができる。これにより、送信用の信号光の光ファイバの入射端面上での入射位置をコア部に導く初期の位置調整が短時間でかつ簡易に実行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は、本発明の第一実施形態としての光通信モジュール１０の構成を表す図である。光通信モジュール１０は、光ファイバー通信を加入者宅内に引き込むＯＮＵとして用いられる。例えば光通信モジュール１０は、一本の光ファイバで上り信号として波長１．３μｍを送信し、下り信号として１．５μｍの信号を受信するように構成された、双方向のＷＤＭ伝送に対応した光通信モジュールである。第一実施形態の光通信モジュール１０は、ＬＤ、集光レンズ２、および光ファイバ３と、光検出器４、コントローラ５、アクチュエータ６を備える。なお、実際に使用される光通信モジュールは、ＬＤから出力され集光レンズ２を介して光ファイバ３に入射する光束の光ファイバ３での入射角は極めて小さい。しかし図１では、説明の便宜上、該入射角を実際の角度よりも大きく示している。
【００２２】
図１に示す光通信モジュール１１において、光ファイバ３の入射端面は、ファイバの延出方向と直交する面以外の面で切断されている。また、ＬＤからの光が入射端面３ａに０°以外の入射角で入射するように各部材が配置構成されている。これにより、光通信モジュール１０では、偏向部材を用いることなく、入射端面３ａからの反射光を光検出器４に導いている。なお、図１に示す構成は、ファイバのカップリング効率が高くかつ製造が容易になるという特徴を有する。なお、光通信モジュール１０において、光ファイバ３は、入射端面３ａでの屈折現象を考慮し、該ファイバの光軸が集光レンズ２の光軸に対して所定の角度傾くように配設されている。
【００２３】
なお、図１をはじめ各図において、一点鎖線で示す基準軸ＡＸは、光通信モジュール１０において位置調整の基準となる中心軸である。第一実施形態では、ＬＤと入射端面３ａ間における基準軸ＡＸは集光レンズ２の光軸と一致し、入射端面３ａと光検出器４間における基準軸ＡＸはコア部３ｃ中心と光検出器４の中心Ｏを結ぶ線と一致する。つまり第一実施形態の光検出器４は、ＬＤから照射され、コア中心で反射した光線が中心Ｏに導かれるように配設されている。
【００２４】
ＬＤで発光された光は、集光レンズ２を介して光ファイバ３の入射端面３ａに収束し、スポットを形成する。図２は、集光レンズ２の概略構成および光ファイバ３との配置関係を示す図である。図２に示すように、集光レンズ２は、少なくとも一方の面（ここでは光ファイバ３側の面２ａ）が、光軸ＡＸ側に位置する内側領域２１と内側領域２１よりも外周側にある外側領域２２を有する。内側領域２１と外側領域２２は、入射光束に対する収束性能が異なるような面形状に構成されている。より具体的には、内側領域２１は、略無収差で良好に収束する性能をもつ面形状に形成される。また、外側領域２２は、内側領域２１よりも収束性能が抑えられた面形状に形成される。内側領域２１と外側領域２２は、互いの境界において滑らかに、換言すれば連続的に接続される。各領域２１、２２が互いの境界において連続的に接続されるために、必要に応じて、内側領域２１の面形状から外側領域２２の面形状に連続して変化する面形状を持つ中間領域２３を外側領域２２に設けることも可能である。このとき、中間領域２３は一次微分が連続した面形状となる。
【００２５】
以上のような集光レンズ２を介した光によって入射端面３ａに形成されるスポットＳは、図３に示すように、主として内側領域を透過した光が収束する中央部Ｓ１と、外側領域２２を透過した光が入射することにより該中央部の周囲に現れる周辺部Ｓ２からなる。スポット中央部Ｓ１は、ガウス分布の中心近傍に近似する強度を持つ。またスポット周辺部Ｓ２は、反射光が光検出器４によって検出される程度の強度であってガウス分布の広がりよりも広い範囲を持つ。すなわち、内側領域２１から射出された光は、大きな強度をもつため、光通信に使用される。一方、外側領域２２から射出された光は、主として初期の位置調整時に使用される光であり、光通信には使用されない。なお、図３に示すスポットＳは、説明の便宜上、中央部Ｓ１と周辺部Ｓ２との境界を図示しているが、実際に入射端面３ａでは、該境界は表れない。
【００２６】
なお、光ファイバ３の性質上、所定の開口数以上の光はたとえファイバ内に入射したとしても、コアとクラッドの境界で全反射することができず、射出端面（不図示）まで伝送されない。そのため、上記所定の開口数をＮＡ０、内側領域２１から射出されて光通信に用いられる光の開口数をＮＡ１とすると、両者には以下の関係が要求される。
ＮＡ１≦ＮＡ０
ここで、集光レンズと入射端面間の距離をＬとすると、上記関係より、内側領域はその径φが、以下の条件（１）を満たすように設計されればよいことが分かる。
φ≦ＮＡ０×２Ｌ・・・（１）
【００２７】
第一実施形態の内側領域２１は、光検出器４による入射端面３ａからの反射光の受光精度の向上と、光伝送時のカップリング効率の有効性とのバランスを図るため、入射端面３ａで形成されるスポット中央部Ｓ１の径が該端面におけるコア部３ｃの径よりもわずかに大きくなるように設計される。そのため、光が入射端面３ａにおいて光伝送効率の最も高い位置にある状態、つまりスポット中心とコア３ｃ中心が略一致している場合であっても、該光のスポット中央部Ｓ１（つまり光通信が可能な程度に十分に強度が高い領域）の一部はクラッド３ｂに形成される。但し、入射端面３ａにおいてスポット中央部Ｓ１がコア３ｃ内に収まるように内側領域２１を設計しても、本発明を実施することができる。
【００２８】
第一実施形態の集光レンズ２は、例えば、図４に示す面形状に構成される。図４は、外側領域２２を透過した光が球面収差を持つように設計された集光レンズ２と該集光レンズ２を透過した光の収束状態を示す図である。図４において、内側領域２１の最外周（つまり内側領域２１における最も外側領域２２側）を透過した光線を破線で示し、外側領域２２の最外周（つまり集光レンズ２の最外周）を透過した光線を実線で示す。
【００２９】
なお、図４に示す集光レンズ２の内側領域２１は、いずれもＬＤから照射される光が入射端面３ａにおいて形成するスポット中央部Ｓ１の径が該端面におけるコア部３ｃの径よりもわずかに大きくなるように設計される。
【００３０】
図４に示すように、外側領域２２を透過した光が球面収差を持つように設計された集光レンズ２を用いると、各領域２１、２２いずれを透過した光線も入射端面３ａ近傍で良好に収束する。外側領域２２も内側領域２１と同様、正のパワーを持つ面形状として構成される。従って、外側領域２２を透過した光も収束はする。しかし、外側領域２２を透過した光は、球面収差が発生するため、その収束度合いは、内側領域２１を透過した光よりも小さくなる。そこで、本文では、内側領域２２を透過した光の収束と明確に区別するために、便宜上、外側領域２２を透過した光は広範囲に拡散しつつ入射する、と説明する。図５は、図４に示す集光レンズ２を透過した光が入射端面３ａで形成するスポットの強度分布である。図５に示すように、スポット中央部Ｓ１は、主として内側領域２１を透過した光によって高い強度を示す。またスポット周辺部Ｓ２は、外側領域２２を透過した光によって広範囲にわたっていることがわかる。
【００３１】
ＬＤで発光された光は、上記構成の集光レンズ２を介して光ファイバ３の入射端面３ａに入射する。ここで集光レンズ２は、コントローラ５の制御下、アクチュエータ６によって、光軸に垂直な面内の一つの軸方向（Ｘ’方向）および該Ｘ’方向と直交するＹ’方向で移動可能な状態にある。つまり、上記スポットは、該レンズ２の駆動する方向に応じて入射端面３ａ上を移動する。以下、スポットの移動方向のうち、集光レンズ２のＸ’方向、Ｙ’方向への各移動に対応する方向をそれぞれＸ方向、Ｙ方向という。
【００３２】
なお、本明細書では上記スポットの駆動方向（Ｘ方向、Ｙ方向）を基準として位置関係および方向を説明する。本実施形態の構成では、ＬＤ側から入射端面３ａを見た場合、コア３ｃの位置の左方向をＸ（＋）方向、右方向をＸ（−）方向とする。また、コア３ｃの位置の上方向をＹ（＋）方向、下方向をＹ（−）方向とする。
【００３３】
また図１に示すように、入射端面３ａは、コア３ｃがクラッド３ｂの面に対して略直交する方向（光ファイバ３の光軸方向）に突出することにより段差が形成されている。また入射端面３ａは、突出したコア３ｃの面とクラッド３ｂの面とが略平行になるように加工される。本実施形態では、フォトリソ技術を用いることにより入射端面３ａを上記形状に加工している。段差の寸法は、λ／（４ｎ）よりも小さい値に設定される。但し、λは入射する光の波長で、ｎは媒質の屈折率である。このように段差の寸法を設定することにより、スポット径がコア径よりも若干大きくなるように集光された光束が、突出したコア３ｃの面とクラッド３ｂの面の双方に入射すると、回折現象が起こる。なお本実施形態では、該媒質を空気と想定する。従って、本実施形態では上記所定寸法を略λ／８に設定する。
【００３４】
光通信モジュール１０は、入射端面３ａで反射する光を光検出器４に導く。そのため、光通信モジュール１０では、ＬＤからの光が入射端面３ａに０°以外の入射角で入射するように構成している。これにより、入射端面３ａで反射した光の光路は入射端面３ａに入射する光の光路と異なる。光ファイバ３の入射端面３ａで反射した反射光は、光検出器４に入射し、回折パタンを形成する。
【００３５】
本実施形態は、光検出器４として４分割フォトディテクタを使用する。具体的には、図６に示すように、受光面４ａは、該受光面４ａの中心Ｏで互いに直交する二本の境界線４ｂ、４ｃによって、４つの格子状の受光エリアＡ〜Ｄに分割されている。光検出器４は、上記二本の境界線４ｂ、４ｃの延出方向を、それぞれＸ”方向、Ｙ”方向とする。本実施形態では、入射端面３ａに形成されるスポットのＸ方向、Ｙ方向への移動により、光検出器４上に表れるパターンの強度分布が変動する方向を、Ｘ”方向とＹ”方向に一致するように、光検出器４を配置している。なお入射端面３ａと光検出器４との間には、反射光が４つの受光エリアＡ〜Ｄ内に入射するように、所定の光学系（不図示）が配置されている。光検出器４は、受光エリアＡ〜Ｄごとに受光した光量に対応する電圧信号をコントローラ５に出力する。コントローラ５は、各電圧信号から光検出器４によって受光された光の強度分布を生成する。
【００３６】
なお、図６に示すように、受光面４ａ上における中心Ｏを通りＹ”方向に延出する境界線４ｂを基準として受光エリアＡ、Ｄ側がＸ”（＋）方向、受光エリアＢ、Ｃ側がＸ”（−）方向という。同様に受光面４ａ上における中心Ｏを通りＸ”方向に延出する境界線４ｃを基準として受光エリアＡ、Ｂ側がＹ”（＋）方向、受光エリアＣ、Ｄ側がＹ”（−）方向という。
【００３７】
光通信モジュール１０では、各部材を組み付ける際、ＬＤからの光が集光レンズ２を介して入射端面３ａのコア部３ｃに入射するように、換言すれば光通信が実現するように、入射端面３ａでのスポットをコア部３ｃ近傍に導くための位置調整（初期の位置調整）が行われる。本実施形態では、スポットがコア３ｃ近傍に導かれると引き続き、スポット中心をコア中心に一致させる高精度な位置決めを行う。なお、本実施形態において、初期の位置調整は光通信モジュール１０の電源投入時や予期せぬ外乱によってスポットとコアの位置関係に大きなずれが生じた場合に行われるものと想定する。これに対し、高精度な位置決めは光検出器４からの出力に基づく負帰還制御によって常時実行されるものと想定する。そこで本文では、上記の高精度な位置決めに関する制御を、リアルタイム制御という。以下、初期の位置調整からリアルタイム制御までの一連の位置決め処理を順に説明する。
【００３８】
図７（Ａ）は、従来の光通信モジュールの初期の位置調整時に、入射端面におけるスポットの動作を、図７（Ｂ）が第一実施形態の光通信モジュール１０の初期の位置調整時に、入射端面３ａにおけるスポットの動作を、それぞれ説明する図である。
【００３９】
図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、初期の位置調整は、入射端面３ａにおいてスポットを基準軸ＡＸと直交するＸ方向（主走査方向）に所定距離スポットを移動させた後、基準軸ＡＸおよびＸ方向の双方に直交するＹ方向（副走査方向）に該スポットをずらし、再度主走査方向にスポットを移動させることにより実行される。従って、入射端面３ａ上で、もれなくスポットを走査させるためには、互いに隣接する主走査方向に移動するスポットの軌跡の間隔つまり走査ピッチをスポット径よりも小さくする必要がある。つまり、副走査方向の走査ピッチはスポット径に依存する。
【００４０】
図７（Ａ）に示すように従来の光通信モジュールでは、集光レンズを透過した全ての光を良好に収束させて、コア径ｄ０と略同一径のスポット（スポット径ｄ１）を形成している。そのため、走査ピッチＰ１は、スポット径Ｄ１に対応して非常に小さい値に設定せざるを得ない。従って、初期の位置調整のために必要なスポットの走査時間（走査距離）は、長くなってしまう。
【００４１】
これに対し、第一実施形態の光通信モジュール１０によれば、図７（Ｂ）に示すように、集光レンズ２の外側領域２２を透過した光によって、スポット全体の径ｄ２がコア径ｄ０よりも十分に大きくなっている。なお、ここではスポット径ｄ２はコア径ｄ０の約３〜４倍程度になるように外側領域２２は構成される。これにより、走査ピッチＰ２は従来よりも大きな値に設定することができる。つまり、スポットをより迅速にコア３ｃ近傍に導くことができる、換言すれば初期の位置調整のために必要なスポットの走査時間（走査距離）が短くてすむ。
【００４２】
図８（Ａ）〜（Ｆ）は、Ｘ方向に関する一連の位置決め処理について説明するための図である。図８（Ａ）〜（Ｆ）の左側は、入射端面３ａにおける光の入射状態を示し、図８（Ａ）〜（Ｆ）の右側は、左図に示す各光の入射状態時に光検出器４からの出力に基づいてコントローラ５により生成される光強度分布を示す。
【００４３】
図８（Ａ）〜図８（Ｆ）に示すように、光強度分布は、入射端面３ａにおける光の入射位置（スポットの位置）により異なる。つまり、コントローラ５が生成する光強度分布は、スポットとコア３ｃとのずれに対応して変化する。より詳しくは、スポットが完全にクラッド３ｂに位置している状態では（図８（Ａ））、いわゆるガウス分布に近似する光強度分布が生成される。そして、該スポットがコア部３ｃに近接すると（図８（Ｂ）以降）、クラッド部３ｂとコア部３ｃとの段差によって回折現象が発生する。従って、光強度分布は、中央に大きい強度を示していた０次光が徐々に弱くなり、逆に該回折現象によって発生した１次光の強度が大きく表れてくる。つまり、光強度分布に変化が生じる。
【００４４】
そこで、コントローラ５は、生成される光強度分布に変化が生じるまで、上述したスポットの入射端面３ａ上での走査を実行する。これにより、スポットの少なくとも一部をコア３ｃに位置させる。
【００４５】
図８（Ｂ）に示すように、スポットの一部がコア３ｃに位置した状態で（つまり初期の位置調整が完了した状態で）、コントローラ５は、スポット中心がコア中心に一致するようにリアルタイム制御を行う。図８（Ｄ）は、ＬＤからの光がコア３ｃよりもＸ（−）方向に入射している状態と該状態におけるＬＤからの光の光強度分布である。図８（Ｆ）は、ＬＤからの光がコア３ｃよりもＸ（＋）方向に入射している状態と該状態におけるＬＤからの光の光強度分布である。図８（Ｅ）は、ＬＤからの光の入射位置がコア３ｃと略一致する状態と該状態におけるＬＤからの光の光強度分布である。
【００４６】
図８（Ｄ）に示すようにＬＤからの光の入射位置がコアよりもＸ（−）方向にずれている場合、光検出センサＡおよびＤの出力の和（以下、Ｘ”（＋）方向の出力という）よりも光検出センサＢおよびＣの出力の和（以下、Ｘ”（−）方向の出力という）のほうが大きくなる。各センサＡ〜Ｄの出力（つまり、各センサＡ〜Ｄにおける受光光量）は光強度分布の積分値に比例することから、ＬＤからの光の入射位置がコアよりもＸ（−）方向にずれている場合、Ｘ”（−）方向のほうが高い光強度分布になるのがわかる。逆に、図８（Ｆ）に示すようにＬＤからの光の入射位置がコア３ｃよりもＸ（＋）方向にずれている場合、Ｘ”（−）方向の出力よりもＸ”（＋）方向の出力のほうが大きくなる。従って、光強度分布は、Ｘ”（＋）方向のほうが高くなる。
【００４７】
そして、図８（Ｅ）に示すようにＬＤからの光の入射位置がコア３ｃと略一致する場合、ＬＤからの光のうち光軸上を通る光線は、光ファイバ３の中心で反射した後光検出器４の受光面４ａに入射する。従って、各光検出センサＡ〜Ｄの出力は略等しくなり、光強度分布も左右がほぼ対称になる。該光強度分布を各光検出センサＡ〜Ｄの出力に換算した場合、各出力は略等しくなっている。つまり、各出力比は１：１：１：１である。
【００４８】
コントローラ５は、各光検出センサＡ〜Ｄからの出力に基づいて作成される現在の光強度分布が、ＬＤからの光の入射端面３ａ上におけるスポット中心がコア３ｃ中心の位置と一致するときの光強度分布（以下、基準分布という）と略一致するようにリアルタイム制御を行う。本実施形態では基準分布は図８（Ｅ）に示す分布が該当する。
【００４９】
なお、各センサＡ〜Ｄの信号出力（つまり、各センサＡ〜Ｄにおける受光光量）は光強度分布の積分値に比例する。従って、実際に各センサＡ〜Ｄの信号出力が、予め取得した基準分布に対応する各センサＡ〜Ｄの信号出力に略一致するように入射端面３ａで形成されるスポットの位置を移動させることによっても入射端面３ａにおけるスポットの位置決めを行うことができる。
【００５０】
まずコントローラ５は、Ｘ”（＋）方向の出力からＸ”（−）方向の出力を引いた値（以下、Ｘ”方向の出力差という）を求める。図９は、Ｘ”方向の出力差と、入射端面３ａにおけるスポット中心のコア３ｃ中心に対するＸ方向のずれ量との関係を表すグラフである。図９に示すように、入射端面３ａで形成されるスポットのＸ方向のずれ量は、Ｘ”方向の出力差に対してＳ字状に変化する。従って、Ｘ”方向の出力差が求められればＸ方向のずれ量は所定の範囲内（（Ｄ）〜（Ｆ））で一義的に決定する。本実施形態のコントローラ５は、Ｘ”方向の出力差をなくす、つまりＸ方向のずれ量が０になるように、アクチュエータ６を介して集光レンズ２をＸ’方向に駆動して、入射端面３ａ上での入射位置をＸ方向に移動させる。なお、Ｘ方向のずれ量が０の状態とは、検出された光強度分布と基準分布が略一致する状態、つまり本実施形態においては、Ｘ”（＋）方向の出力とＸ”（−）方向の出力との比（以下、Ｘ”方向の出力比という）が１：１である状態である。
【００５１】
例えば、図８（Ｄ）に示す位置に入射端面３ａにおけるスポットがある場合、図９中（Ｄ）に示すように、スポット中心はコア３ｃ中心からＸ（−）方向にずれている。従ってコントローラ５は、Ｘ”方向の出力差が０となるようにＸ（＋）方向に入射端面３ａ上での入射位置を移動させる。また、図８（Ｆ）に示す位置に入射端面３ａにおける入射位置がある場合、図９中（Ｆ）に示すように、スポット中心はコア３ｃ中心からＸ（＋）方向にずれている。従ってコントローラ５は、Ｘ”方向の出力差が０となるようにＸ（−）方向に入射端面３ａ上での入射位置を移動させる。図８（Ｅ）に示す位置に該入射位置がある場合、つまり光強度分布が基準分布と一致する場合、図９中（Ｅ）に示すようにＸ”方向の出力差はない。従って、この場合、コントローラ５は、スポット中心がコア３ｃ中心と一致しており、光伝送効率が最良であると判断し、集光レンズ２のＸ方向への駆動は行わない。
【００５２】
コントローラ５が、上記のようにＸ”方向の出力差をなくすように負帰還制御することにより、ＬＤからの光が入射端面３ａにおいて形成するスポットの中心をコア３ｃ中心に一致させるように高精度な位置決めを行うことができる。このように本実施形態によれば、中心部の強度は光通信に好適なレベルを維持しつつも、広範囲にわたって強度を持つ周辺部からなるスポットを走査させる。これにより、該スポットをコア近傍に導く初期の位置調整が簡易かつ迅速に達成される。また上記のように、該初期の位置調整後引き続きスポット中心とコア中心を一致させるリアルタイム制御も精確に実行される。このように、光通信モジュール１０によれば、一連の位置決め処理を簡易かつ迅速に実行することができる。
【００５３】
以上が、コントローラ５が行うＸ方向に関する一連の位置決め処理の説明である。Ｙ方向に関する一連の位置決め処理も同様の原理で実行されるため、ここでの詳細な説明は省略する。但し、Ｙ方向に関する位置決め処理において、入射端面３ａ上におけるスポットのＹ方向へのずれ量は、光検出センサＡおよびＢの出力の和（以下、Ｙ”（＋）方向の出力という）から光検出センサＣおよびＤの出力の和（以下、Ｙ”（−）方向の出力という）を引くことにより算出されるＹ”方向の出力差に基づいて決定される。そしてコントローラ５は、Ｙ”方向の出力差がなくなるように集光レンズ２のＹ’方向への駆動制御を行う。
【００５４】
図１０は、光検出器４によって検出されるＸ”、Ｙ”それぞれの方向の光強度分布を入射端面３ａでの入射位置ごとに表す表である。入射端面３ａ上におけるＬＤからの光が形成するスポット中心が、コア３ｃ中心からＸ方向とＹ方向の一方もしくは両方にずれている場合は、各光検出センサＡ〜Ｄからの出力が異なるために、光強度分布が＋方向と−方向とで対称ではない。そこで、上記位置決め処理を行うことにより、Ｘ”方向もＹ”方向も出力差が０の状態になる。つまり、Ｘ”方向の光強度分布もＹ”方向の光強度分布もともに基準分布と一致する。
【００５５】
以上の位置決め処理によってＸ”方向の光強度分布およびＹ”方向の光強度分布が基準分布と一致すると、コントローラ５は、ＬＤからの光の入射位置がコア３ｃ位置にあると判断する。なお、上述したリアルタイム制御は、光通信を行っている間も常時実行される。すなわち、経時変化等によって光通信中にＬＤからの光の入射位置がコア３ｃからずれたとしても、コントローラ５は、光検出器４からの出力に基づいて、位置ずれを補正することができる。よって光通信モジュール１０によれば、常にスポット中心とコア中心を一致させた状態を維持することができる。
【００５６】
また上記では、便宜上、Ｘ方向の位置決め処理とＹ方向の位置決め処理とを区別して説明したが、実際の光通信モジュール１０では、Ｘ方向の位置決め処理とＹ方向の位置決め処理は同時に行われる。
【００５７】
以上が第一実施形態の光通信モジュール１０の説明である。なお、第一実施形態の光通信モジュール１０は、以下のように変形することによっても同様の効果を奏することができる。
【００５８】
上記実施形態では、集光レンズ２の外側領域２２には、入射した光に球面収差を付与するような面形状を施したと説明した。ここで、外側領域２２は、該領域２２を透過した光が拡散して上記のような周辺部Ｓ２を形成することができるのであれば、上記面形状以外の面形状であってもよい。以下、集光レンズ２の変形例をいくつか示す。
【００５９】
図１１は、外側領域２２が内側領域２１と異なる焦点距離を持つように設計された集光レンズ２０１と該集光レンズ２０１を透過した光の収束状態を示す図である。図１１において、内側領域２１の最外周（つまり内側領域２１における最も外側領域２２側）を透過した光線を破線で示し、外側領域２２の最外周（つまり集光レンズ２の最外周）を透過した光線を実線で示す。以下に示す図１２、図１４においても同様である。
【００６０】
集光レンズ２０１を使用すると、内側領域２１を透過した光は、入射端面３ａで良好に収束するが、該内側領域２１と異なる焦点距離を持つ外側領域２２を透過した光は、入射端面３ａ以外の場所（収束位置ｆ２２）で収束する。つまり、外側領域２２を透過した光は、入射端面３ａにおいてデフォーカス状態となり、スポット周辺部Ｓ２を形成する。なお、集光レンズ２０１は、外側領域２２を透過した光が入射端面３ａでデフォーカス状態となっていればよい。従って図１１では、収束位置ｆ２２は、集光レンズ２０１側から見て入射端面３ａよりも後方に描かれているが、入射端面３ａよりも前方に収束位置ｆ２２が位置するように外側領域２２を設計しても同一の効果を奏することができる。なお、集光レンズ２０１を使用した時に入射端面３ａでのスポットの強度分布は、集光レンズ２を使用した時と略同様であるため、図５を参照してここでの説明は省略する。
【００６１】
図１２は、外側領域２２が回折構造を備える集光レンズ２０２と該集光レンズ２０２を透過した光の収束状態を示す図である。集光レンズ２０２を使用すると、内側領域２１を透過した光は、他の集光レンズ（２、２０１）と同様に、入射端面３ａで良好に収束する。しかし、外側領域２２を透過した光は、回折構造により複数次の回折光に分解される。そして、各次数の光がスポット中心部Ｓ１の一定周囲に広がりを持って入射することにより、強度が弱く広範囲に広がるスポット周辺部Ｓ２を形成する。集光レンズ２０２を使用した時に入射端面３ａで形成されるスポットの強度分布を図１３に示す。図１３に示すように、集光レンズ２０２を使用した場合、複数次の回折光が収束しつつ入射する。そのため、スポット周辺部に若干の強度のばらつきが発生するものの、図５と同様に、スポットをコア３ｃ近傍に迅速に導くため十分に広いスポットが形成されていることが分かる。
【００６２】
上記集光レンズ（２、２０１、２０２）を用いた場合、入射端面３ａで形成されるスポットは、いずれも図３に示すように周辺部Ｓ２が中心部Ｓ１に対して略同心円状に広がりを持つ。ここで、上述したように、初期の位置調整は、スポットを主走査方向（Ｘ方向）に走査することにより実行される。このことは、主走査方向への走査範囲の広がりはスポット自体の移動によって保証されることを意味する。つまり、光通信モジュール１０は、スポット周辺部Ｓ２が、少なくとも主走査方向と交わる方向に広がりを持ってさえいれば好適に実施することができる。例えば、光通信モジュール１０に搭載される集光レンズは、外側領域２２が非点収差を付与するような面形状を持つように設計することもできる。図１４は、外側領域２２を透過した光が非点収差を持つように設計された集光レンズ２０３と該集光レンズ２０３を透過した光の収束状態を示す図である。図１４（Ａ）は、光軸ＡＸとＹ方向を含む断面（Ｙ方向断面）での光の収束状態を示す。また、図１４（Ｂ）は、光軸ＡＸとＸ方向を含む断面（Ｘ方向断面）での光の収束状態を示す。
【００６３】
図１４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、内側領域２１を透過した光は、入射端面３ａで良好に収束する。ここで、外側領域２２を透過した光は、非点収差によってＹ方向断面とＸ方向断面とで収束位置が異なる。具体的には、図１４（Ａ）に示すように、外側領域２２を透過した光は、Ｙ方向断面では、非点収差によって内側領域を透過した光の収束位置とは異なる位置、つまり入射端面３ａから離れた位置（収束位置ｆ２２ｙ）で最も収束する。また図１４（Ｂ）に示すように、外側領域２２を透過した光は、Ｘ方向断面では、入射端面３ａ近傍（収束位置ｆ２２ｘ）で最も収束する。
【００６４】
集光レンズ２０３を用いた場合、図１４（Ａ）、（Ｂ）に示すような収束状態になるため、入射端面３ａでは、図１５に示すように、周辺部Ｓ２がＹ方向には延出するがＸ方向には広がりを持たない楕円形状を呈するスポットが形成される。図１５に示すスポットであれば、図７（Ｂ）に示す走査ピッチＰ２を大きな値に設定することができる。結果として、上記各集光レンズ（２、２０１、２０２）を使用した場合と同様の効果を奏することができる。図１５に示すスポットの強度分布を図１６に示す。なお、以上の説明では、走査範囲を最も広く確保する観点から、周辺部Ｓ２の広がりとＹ方向、つまり副走査方向を一致させている。しかし、周辺部Ｓ２の広がりが主走査方向と交差してさえいれば、走査範囲を広く確保することは可能であるため、必ずしも周辺部Ｓ２の広がりと副走査方向は一致していなくても良い。なお、この場合、Ｘ方向にビームスポットを広げていないため、コアへ入射する光量を増加させ、カップリング効率の向上が図られるという効果も得られる。
【００６５】
また上述した各集光レンズは、いずれも形状を変えることにより、内側領域と外側領域面を形成しているがこれに限定されるものではなく、例えば、屈折率を変えることにより各領域を形成することも可能である。
【００６６】
また、上記第一実施形態では、光ファイバ３の入射端面３ａに入射したＬＤからの光が回折するために、該入射端面３ａにおいて、コア３ｃをクラッド３ｂよりも突出させる構成にしているが、これ以外の構成、例えば、コア３ｃをクラッドよりもλ／８分凹ませる構成であっても同様の効果を得ることができる。
【００６７】
また、上記実施形態では、集光レンズ２を駆動させることにより、ＬＤからの光が入射端面３ａにおいて形成するスポットを移動させてコア３ｃに位置決めする構成を示した。スポットの移動手段としては、上記の構成以外の構成によるものであっても良い。図１７は、光通信モジュール１０の一変形例である光通信モジュール１０’の概略構成を示す図である。光通信モジュール１０’は、偏向部材Ｋを有する。そして、光通信モジュール１０’では、集光レンズ２を駆動させずに偏向部材Ｋを駆動制御することによって入射端面３ａにおけるスポットを移動させている。偏向部材Ｋとしては図１８に示す頂角可変プリズムが例示される。
【００６８】
図１８は、頂角可変プリズム２０の一例を示す断面図である。頂角可変プリズム２０は、２枚の平行ガラス板２１、２２と、該２枚のガラス板２１、２２によって封止される弾性状の蛇腹カバー２３を有する。カバー２３の内部にはシリコーンオイル等の液体が充填されている。各ガラス板２１、２２は、ガラス保持部２４ａ〜２４ｄによって保持されている。ガラス保持部２４ａは、頂角調整部２７により移動自在に保持されている。詳しくは、ガラス保持部２４ａは、モータ部２５により回転自在なリードねじ２６に螺合している。そのため、リードねじ２６の回転に伴い、ガラス保持部２４ａが図中α方向（リードねじ２６の延出方向）に進退移動する。これにより、各ガラス板２１、２２がなす頂角θが変化し、頂角可変プリズム２０を透過する光の光路を移動させる（図中破線から実線へ）ことができる。従って、該光路の移動方向がＸ’方向やＹ’方向に対応するように２つの頂角可変プリズム２０を配置することにより、集光レンズ２を駆動させることなく、スポットを移動させることができる。このように、偏向部材Ｋを配設する変形例は、集光レンズが一体形成されたＬＤを用いたモジュールのように、集光レンズ自体を駆動させることができない構成に非常に好適である。
【００６９】
なお、偏向部材Ｋとしては、他にも以下のような構成を例示することができる。例えば、図１８に示す頂角可変プリズム２０は、所定の一方向にのみ光路を移動可能ないわゆる一軸可変タイプを想定して説明したが、互いに異なる二方向に光路を移動可能ないわゆる二軸可変タイプを使用することも有効である。また、二つの楔形プリズムのセットを偏向部材Ｋとして使用しても良い。この場合、各楔形プリズムを傾けたり回転させたりして各々の配置位置を変化させることにより、光を偏向させることができる。また、ＬＤ自体をＸ’方向やＹ’方向に駆動させることにより、入射端面３ａにおけるスポットの位置を移動させることも可能である。さらには、集光レンズ２と偏向部材Ｋの双方を用いてスポットを移動させることも可能である。
【００７０】
以上が第一実施形態の光通信モジュール１０の説明である。次いで、第二実施形態の光通信モジュール１００を説明する。図１９は、第二実施形態の光通信モジュール１００を示す概略図である。図１９において、図１や図１７と同一の部材には同一の符号を付し、ここでの説明は省略する。
【００７１】
第二実施形態では、光ファイバ３内に該ファイバ内に導かれた光の一部を取り出すハーフミラー部３ｄが形成されている。つまり、第二実施形態の光検出器４は、入射端面３ａで反射した光ではなく、光ファイバ３のコア内に入射した光の一部を検出する。そのため、第二実施形態の光通信モジュール１００における光ファイバ３の入射端面３ａは、第一実施形態とは異なり、基準軸ＡＸに対して直交する面内に配設される。また、該入射端面３ａは、クラッド３ｂとコア３ｃに段差を設けていない。
【００７２】
また、第一実施形態の初期の位置調整では、光検出器４の検出結果に基づいて生成された光強度分布が所定の特徴を備えるか否かを判断することにより、スポットがコア部３ｃに導かれたかどうかを判断している。これに対して、第二実施形態の光通信モジュール１００では、初期の位置調整に際して、光検出器４に入射した光の光量が所定レベル以上に達したか否かを判断する。つまり、もし、コア部３ｃにスポット中心部Ｓ１が位置しているならば、光検出器４で検出されるであろう光量のレベルは、スポットがコア部３ｃに位置しない状態や、スポット周辺部Ｓ２のみがコア部３ｃに位置している状態よりも遙かに高いものとなる。そこで、コントローラ５は、上記所定レベルを基準値として予め保有している。そしてコントローラ５は、光検出器４で検出された光量が所定レベル以上に達するまで、入射端面３ａ上でスポットを走査することにより、初期の位置調整を実行する。
【００７３】
第二実施形態の光通信モジュール１００のリアルタイム制御としては、本出願人が特開２００３−３３８７９５号公報で提案する、集光レンズ２を二軸にwobblingさせつつスポット中心とコア中心を一致させる手法が好適である。
【００７４】
なお、第二実施形態においても第一実施形態で説明した種々の変形例を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の第一実施形態の光通信モジュールの概略構成を表す図である。
【図２】本実施形態の集光レンズの概略構成および光ファイバとの配置関係を示す図である。
【図３】本発明の入射端面上に形成されるスポットを説明するための図である。
【図４】外側領域を透過した光が球面収差を持つように設計された集光レンズと該集光レンズを透過した光の収束状態を示す図である。
【図５】集光レンズを透過した光が入射端面で形成するスポットの強度分布である。
【図６】本実施形態の光検出器の受光面を示す図である。
【図７】図７（Ａ）は、従来の光通信モジュールの初期の位置調整を、図７（Ｂ）が第一実施形態の光通信モジュールの初期の位置調整を、それぞれ説明する図である。
【図８】コントローラが行う一連の位置決め処理について説明するための図である。
【図９】Ｘ”方向の出力差と、入射端面におけるスポット中心のコア中心に対するＸ方向のずれ量との関係を表すグラフである。
【図１０】光検出器によって検出されるＸ”、Ｙ”それぞれの方向の光強度分布を入射端面での入射位置ごとに表す表である。
【図１１】本発明の第一実施形態の集光レンズの変形例を示す。
【図１２】本発明の第一実施形態の集光レンズの変形例を示す。
【図１３】回折構造を持つ集光レンズを使用した時に入射端面で形成されるスポットの強度分布を示す。
【図１４】本発明の第一実施形態の集光レンズの変形例を示す。
【図１５】非点収差を付与する集光レンズを使用した時に入射端面で形成されるスポットの形状を示す。
【図１６】非点収差を付与する集光レンズを使用した時に入射端面で形成されるスポットの強度分布を示す。
【図１７】本発明の第一実施形態の光通信モジュールの変形例を示す。
【図１８】本発明の第一実施形態の光通信モジュールにおける移動手段の変形例を示す。
【図１９】本発明の第二実施形態の光通信モジュールを示す概略図である。
【符号の説明】
【００７６】
２  集光レンズ
３  光ファイバ
３ａ  入射端面
３ｂ  クラッド
３ｃ  コア
４  光検出器
５  コントローラ
１０、１０’１００  光通信モジュール
【図１】
2005326603.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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